{"id":2897,"date":"2014-03-17T13:02:31","date_gmt":"2014-03-17T11:02:31","guid":{"rendered":"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2897"},"modified":"2026-04-15T10:31:30","modified_gmt":"2026-04-15T09:31:30","slug":"schaltungsbeschreibung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2897","title":{"rendered":"Schaltungsbeschreibung"},"content":{"rendered":"<p><a title=\"Universelle Bildr\u00f6hreneinheit\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2795\">Zur\u00fcck zur Hauptseite<\/a><\/p>\n<p><a title=\"Dritte Bauphase\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2849\">Zur\u00fcck zum finalen Prototyp<\/a><\/p>\n<p>Nach mehreren Iterationsstufen ist man mit einer Schaltung meist per Du, und so ist es auch hier.<\/p>\n<h2>Schaltungsnetzteil<\/h2>\n<p>dieser Teil wird gespeist von einer 15V-Wechselspannung, deren zwei Halbwellen mit zwei Dioden gleichgerichtet werden, um zwei symmetrische Spannungen miz 12V und -12V zu erzeugen. Die Erzeugung ist konventionell und verwendet 7812\/7912-L\u00e4ngsregler. Der positive Zweig wird zudem benutzt, um \u00fcber einen 7805 eine weitere Spannung von 5V zu erzeugen, die sp\u00e4ter die Mikrocontroller angeschlossener Zusatzschaltungen (ScopeClock-Modul und PAL-VGA-Modul) versorgen kann. Warum symmetrische Spannungen? Weil OpAmps diese Betriebsart lieben und das Schaltungsdesign damit sehr einfach wird. Die drei Spannungen werden \u00fcber zwei f\u00fcnfpolige Pfostenstecker zur Verf\u00fcgung gestellt und versorgen auch die interne Signalverarbeitung.<\/p>\n<h2>Hochspannungsnetzteil<\/h2>\n<p>Dieses Netzteil muss die Hochspannung f\u00fcr die R\u00f6hre erzeugen; dazu sollte ein Hub von etwa 850V zur Verf\u00fcgung stehen. Die Erzeugung geschieht aber nicht wie bei den Philips-R\u00f6hren \u00fcber Niederspannung und einen propriet\u00e4ren Transformator, sondern es wird eine Sekund\u00e4rwicklung des Trafos benutzt, die direkt 230V abgibt. Diese werden &#8211; wie im Niederspannungsbereich &#8211; durch zwei Dioden symmetrisch gleichgerichtet. Die positive Spannung betr\u00e4gt dann 300V und wird \u00fcber eine Z-Dioden-Kette auf gegl\u00e4ttete 3&#215;82=246 Volt reduziert. Die Spannung ist nur mit ein paar Milliampere belastbar, was jedoch f\u00fcr Anode, Ablenkung und Videoverst\u00e4rker ausreicht. Die noch ungeregelten 300V werden zudem auch benutzt, um die Nachbeschleunigungsspannung zu erzeugen, sofern das erforderlich ist. Die negative Spannung wird \u00fcber eine Dioden-Kondensator-Kaskade erzeugt, hier stehen -600V oder wahlweise -900V zur Verf\u00fcgung, die nur per Kondensator gegl\u00e4ttet, aber nicht geregelt sind. Auch diese Spannung ist nur mit ein paar Milliampere belastbar; sie betreibt den Spannungsteiler f\u00fcr Kathode, Fokus und Helligkeit. Der Wechsel zwischen -600 und -900V geschieht durch einzul\u00f6tende Drahtbr\u00fccken.<\/p>\n<h2>Spannungserzeugung der R\u00f6hrenspannungen<\/h2>\n<p>Hierf\u00fcr sind mehrere Spannungsteiler vorgesehen. Abh\u00e4ngig von der benutzten R\u00f6hre sind diese Spannungen f\u00fcr Wehneltzylinder, Fokus, Kathode, Anode und Ablenkgitter unterschiedlich. Bei der hier benutzten D10-191 sind es (bezogen auf die Kathode):<\/p>\n<ul>\n<li>Mittleres Ablenkplattenpotenzial: 500V<\/li>\n<li>Anodenspannung: 500V<\/li>\n<li>Wehneltspannung: -45..-95V<\/li>\n<li>Fokussierspannung: 0..40V<\/li>\n<li>Nachbeschleunigungsspannung: 3000V<\/li>\n<\/ul>\n<p>Wir verf\u00fcgen \u00fcber -600..+250V, also ist ausreichend Hub f\u00fcr die einzelnen Spannungen vorhanden. Die Kathode liegt durch den Spannungsteiler auf einem Potenzial von etwa -450V, das mittlere Ablenkplattenpotenzial mit +600V ist damit etwas zu hoch, liegt aber noch im Rahmen der Betriebswerte. Alle anderen Spannungen entsprechen etwa den beschriebenen Abh\u00e4ngigkeiten. F\u00fcr andere R\u00f6hren m\u00fcssen die Teiler anders dimensioniert werden.<\/p>\n<p>Durch Einsatz einer Z-Diode zwischen -600V und der Kathodenspannung liegt diese fest auf einem eingestellten Potenzial und kann nicht variieren, unabh\u00e4ngig davon, welcher Strahlstrom flie\u00dft. Das macht die Darstellung stabiler und die Berechnung des Spannungsteilers einfacher.<\/p>\n<p>Die Berechnung des Spannungsteilers ist auf einer <a title=\"Berechnung des Spannungsteilers\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2938\">gesonderten Seite<\/a> beschrieben.<\/p>\n<h2>Videoverst\u00e4rker<\/h2>\n<p>Dieser Verst\u00e4rker ist zweistufig ausgelegt mit einem Kleinsignaltransistor als Eingangsverst\u00e4rker und einem Leistungstransistor als Endverst\u00e4rker. Beide Stufen sind als Emitterschaltung ausgelegt und \u00fcber Kondensatoren im Emitterkreis auch HF-geeignet. Die Stufen sind direkt (&#8222;galvanisch&#8220;) ohne Kondensator gekoppelt; erst der Ausgang der Endstufe wird \u00fcber einen fetten 1\u00b5F-Kondensator mit 350V an die Helligkeitsregelung angeschlossen. Damit kann das Bild mit Wechselspannungen ausgetastet werden. Eine generelle Austastung wie bei der EE2007-Bildr\u00f6hre ist damit aber nicht m\u00f6glich.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.brennecke.org\/?attachment_id=3955\" rel=\"attachment wp-att-3955\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-3955\" src=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Video-Verstaerker.png\" alt=\"\" width=\"1123\" height=\"784\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Video-Verstaerker.png 1123w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Video-Verstaerker-300x209.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Video-Verstaerker-1024x715.png 1024w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Video-Verstaerker-768x536.png 768w\" sizes=\"(max-width: 1123px) 100vw, 1123px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Der Kleinsignaltransistor ist ein BC548, er hat also kein &#8222;F&#8220; f\u00fcr im Namen, was ihn f\u00fcr die Verarbeitung von Hochfrequenz pr\u00e4destiniert. Dieser Transistor besitzt jedoch eine Transitfrequenz von 60 MHz (dann wird der Verst\u00e4rkungsfaktor zu 1) und hat damit gen\u00fcgend Reserven, um seiner Aufgabe in dieser Schaltung nachzukommen.<\/p>\n<h2>Eingangsstufen der Ablenkverst\u00e4rker<\/h2>\n<p>Diese Stufen werden durch je zwei OpAmps des Typs NE5532 gebildet. Diese Operationsverst\u00e4rker sind rauscharm und ben\u00f6tigen eine symmetrische Betriebsspannung, die sie mit \u00b112V auch erhalten. Die Schaltungen selbst entsprechen dem Standard, zwei invertierende Verst\u00e4rker, von denen der erste nur eine 1:1-\u00dcbersetzung liefert und der zweite \u00fcber ein Potentiometer eine Regelung der Amplitude erm\u00f6glicht. Beide Verst\u00e4rker sind identisch nach demselben Schaltbild aufgebaut. Der hochohmige Spannungsteiler am Eingang h\u00e4lt das Signal etwa auf Massepotenzial, damit der Bildpunkt auch ohne Quelle an derselben Stelle verbleibt.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.brennecke.org\/?attachment_id=3956\" rel=\"attachment wp-att-3956\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-3956\" src=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Vorverstaerker.png\" alt=\"\" width=\"990\" height=\"566\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Vorverstaerker.png 990w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Vorverstaerker-300x172.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE-Vorverstaerker-768x439.png 768w\" sizes=\"(max-width: 990px) 100vw, 990px\" \/><\/a><\/p>\n<h2>Endstufen der Ablenkverst\u00e4rker<\/h2>\n<p>Die Endstufen bestehen aus symmetrisch aufgebauten Transistorstufen in Emitterschaltung. Beide sind \u00fcber einen Widerstand emitterseitig gekoppelt und physisch zum W\u00e4rme\u00fcbergang miteinander verschraubt. Die Schaltung entspricht der Ittner-Vorlage, allerdings wurden die Widerst\u00e4nde geringer gew\u00e4hlt, um einen h\u00f6heren Kollektorstrom zu erm\u00f6glichen. Dies war ein Ergebnis der <a title=\"Zweite Bauphase\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2847\">zweiten Iterationsstufe<\/a>. Beide Transistoren liegen am Kollektor ungef\u00e4hr auf einem Potenzial von 170V; durch unterschiedliche Spannungen an der Basis des einen k\u00f6nnen sie eine Potenzialdifferenz von bis zu 30V aufweisen, was f\u00fcr die Auslenkung des Strahls vollkommen ausreichend ist und der Schaltung die n\u00f6tige Empfindlichkeit auf Eingangsseite bei gleichzeitig hoher Leistung auf Ausgangseite gibt.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.brennecke.org\/?attachment_id=3953\" rel=\"attachment wp-att-3953\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-3953\" src=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE_Endverstaerker.png\" alt=\"\" width=\"830\" height=\"872\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE_Endverstaerker.png 830w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE_Endverstaerker-286x300.png 286w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/BRE_Endverstaerker-768x807.png 768w\" sizes=\"(max-width: 830px) 100vw, 830px\" \/><\/a><\/p>\n<h2>Sonstiges<\/h2>\n<p>Die Platine enth\u00e4lt noch einen weiteren Transistor, der im Zusammenhang mit der ScopeClock gebraucht wird. Die Thiem-Variante l\u00e4uft nicht selbst\u00e4ndig an, sondern braucht ein 50-Hz-Referenz-Rechtecksignal, das \u00fcber den Transistor aus der 15V-Wechselspannung gewonnen wird. Dieses Referenzsignal steht an Pin 4 des einen Pfostensteckers f\u00fcr die Spannungsversorgung zur Verf\u00fcgung &#8211; beim anderen Pfostenstecker liegt dieser Pin auf Masse. Das war auch der Grund, diese kleine Stufe auf der Bildr\u00f6hrenplatine aufzbauen: es schadet nichts, wenn der Transistor durch das falsche Kabel kollektorseitig auf Masse gelegt wird. L\u00e4ge hier das 15V-Wechselspannungssignal, dann k\u00e4me es zu einem Kurzschluss. Wenn das Scopclock-Modul nicht ben\u00f6tigt wird, kann dieser Teil der Schaltung daher entfallen.<\/p>\n<h2>Anschl\u00fcsse und Regler<\/h2>\n<p>Die Platine bietet eine Vielzahl von Pfostensteckern:<\/p>\n<ul>\n<li>Ein zehnpoliger Anschluss in der Mitte dient zum Anschluss der Bildr\u00f6hre<\/li>\n<li>Zwei f\u00fcnfpolige Pfostenstecker am unteren Rand stellen die Betriebsspannnungen f\u00fcr Erweiterungsmodule zur Verf\u00fcgung. Der linke von beiden (der n\u00e4her an den Spannungsreglern liegt) stellt dar\u00fcber hinaus an Pin 4 eine 50Hz-Rechteckspannung f\u00fcr die ScopeClock.<\/li>\n<li>Ein f\u00fcnfpoliger Stecker stellt die Eing\u00e4nge f\u00fcr die Ablenkung (x und y) und Video (z) zur Verf\u00fcgung. Ein Regler am unteren rechten Rand erlaubt die Festeinstellung des Kontrasts. Diese Signale werden am besten mit Koaxialkabeln eingespeist.<\/li>\n<li>Zwei dreipolige Stecker in der Mitte dienen zum Anschluss von Potentiometern, die Teil des Hochpannungs-Spannungsteilers sind und zur Helligkeits- und zur Fokusregelung dienen. Ein dritter Regler zur Einstellung der Anodenspannung findet sich direkt daneben; er wird einmal voreingestellt.<\/li>\n<li>Zwei dreipolige Stecker am rechten Rand werden mit Potentiometern (25okOhm) verbunden, die eine Amplitudenregelung der Auslenkung erlauben.<\/li>\n<li>Zwei dreipolige Stecker am oberen Rand sind Teil der Endstufen der Ablenkverst\u00e4rker und werden mit Potentiometern (470 Ohm) verbunden, die eine Positionierung des Strahls nach links\/rechts bzw. oben\/unten erlauben.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Damit ist die Bildr\u00f6hrenplatine beschrieben. Weiter geht&#8217;s mit dem <a title=\"PAL-Modul\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2969\">PAL-Zusatzmodul<\/a> und der Erzeugung der ben\u00f6tigten Signale.<\/p>\n<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_2897 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-de_DE sprite-de_DE\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_2897')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_2897').socialSharePrivacy({\"services\":{\"facebook\":{\"status\":\"on\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Facebook senden. Schon beim Aktivieren werden Daten an Dritte \\u00fcbertragen - siehe <em>i<\\\/em>.\",\"perma_option\":\"off\",\"action\":\"recommend\",\"language\":\"de_DE\"},\"twitter\":{\"reply_to\":\"\",\"tweet_text\":\"Schaltungsbeschreibung%20%C2%BB%2053%20Cent\",\"status\":\"on\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Twitter senden. Schon beim Aktivieren werden Daten an Dritte \\u00fcbertragen - siehe <em>i<\\\/em>.\",\"perma_option\":\"off\",\"language\":\"de\",\"referrer_track\":\"\"},\"gplus\":{\"status\":\"on\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Google+ senden. Schon beim Aktivieren werden Daten an Dritte \\u00fcbertragen - siehe <em>i<\\\/em>.\",\"perma_option\":\"off\",\"referrer_track\":\"\"},\"flattr\":{\"uid\":\"\",\"status\":\"on\",\"the_title\":\"Schaltungsbeschreibung\",\"the_excerpt\":\"Zur%C3%BCck%20zur%20Hauptseite%0A%0AZur%C3%BCck%20zum%20finalen%20Prototyp%0A%0ANach%20mehreren%20Iterationsstufen%20ist%20man%20mit%20einer%20Schaltung%20meist%20per%20Du%2C%20und%20so%20ist%20es%20auch%20hier.%0ASchaltungsnetzteil%0Adieser%20Teil%20wird%20gespeist%20von%20einer%2015V-Wechselspannung%2C%20deren%20zwei%20Halbwellen%20mit%20zwei%20Dioden%20gleichgerichtet%20werden%2C%20um%20zwei%20symmetrische%20Spannungen%20miz%2012V%20und%20-12V%20zu%20erzeugen.%20Die%20Erzeugung%20ist%20konventionell%20und%20verwendet%20%20...\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Flattr senden. Schon beim Aktivieren werden Daten an Dritte \\u00fcbertragen - siehe <em>i<\\\/em>.\",\"perma_option\":\"off\"}},\"txt_help\":\"Wenn Sie diese Felder durch einen Klick aktivieren, werden Informationen an Facebook, Twitter, Flattr, Xing, t3n, LinkedIn, Pinterest oder Google eventuell ins Ausland \\u00fcbertragen und unter Umst\\u00e4nden auch dort gespeichert. N\\u00e4heres erfahren Sie durch einen Klick auf das <em>i<\\\/em>.\",\"settings_perma\":\"Dauerhaft aktivieren und Daten\\u00fcber-tragung zustimmen:\",\"info_link\":\"http:\\\/\\\/www.heise.de\\\/ct\\\/artikel\\\/2-Klicks-fuer-mehr-Datenschutz-1333879.html\",\"uri\":\"https:\\\/\\\/www.brennecke.org\\\/?page_id=2897\",\"post_id\":2897,\"post_title_referrer_track\":\"Schaltungsbeschreibung\",\"display_infobox\":\"on\"});}});\n\/* ]]> *\/<\/script><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zur\u00fcck zur Hauptseite Zur\u00fcck zum finalen Prototyp Nach mehreren Iterationsstufen ist man mit einer Schaltung meist per Du, und so ist es auch hier. Schaltungsnetzteil dieser Teil wird gespeist von einer 15V-Wechselspannung, deren zwei Halbwellen mit zwei Dioden gleichgerichtet werden, &hellip; <a href=\"https:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=2897\">Weiterlesen <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2891,"parent":2795,"menu_order":6,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2897"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2897"}],"version-history":[{"count":14,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2897\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3961,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2897\/revisions\/3961"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2795"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/2891"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.brennecke.org\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2897"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}